隐函数求导正确性验证:求(π,π)处切线方程
隐函数求导过程纠错与切线方程求解
先梳理你的求导步骤:前两步的复合函数求导和展开操作完全正确,但从移项环节开始出现了符号错误,导致后续推导偏离了正确方向。我们重新一步步推导:
正确的隐函数求导流程
- 原曲线方程:
$$\sin{(x+y)} = 2x -2y$$ - 对等式两边关于$x$求导(遵循复合函数求导法则):
$$\cos{(x+y)} \cdot (1+\frac{dy}{dx}) = 2 - 2 \cdot \frac{dy}{dx}$$ - 展开左侧的乘积项:
$$\cos{(x+y)} + \cos{(x+y)} \cdot \frac{dy}{dx} = 2 - 2 \cdot \frac{dy}{dx}$$ - 关键移项修正:
把所有含$\frac{dy}{dx}$的项移到左侧,常数项移到右侧,移项时注意变号:
$$\cos{(x+y)} \cdot \frac{dy}{dx} + 2 \cdot \frac{dy}{dx} = 2 - \cos{(x+y)}$$ - 提取左侧的公因式$\frac{dy}{dx}$:
$$\frac{dy}{dx} \cdot \left( \cos{(x+y)} + 2 \right) = 2 - \cos{(x+y)}$$ - 解出导数表达式:
$$\frac{dy}{dx} = \frac{2 - \cos{(x+y)}}{\cos{(x+y)} + 2}$$
计算点$(\pi, \pi)$处的切线斜率
将$x=\pi$,$y=\pi$代入导数公式:
- 先算三角函数值:$\cos(\pi+\pi)=\cos(2\pi)=1$
- 代入得斜率:
$$\frac{dy}{dx}\bigg|_{(\pi,\pi)} = \frac{2 - 1}{1 + 2} = \frac{1}{3}$$
推导切线方程
使用点斜式$y - y_0 = k(x - x_0)$(其中$(x_0,y_0)=(\pi,\pi)$,斜率$k=\frac{1}{3}$):
$$y - \pi = \frac{1}{3}(x - \pi)$$
整理成更简洁的形式:
$$x - 3y + 2\pi = 0$$
或斜截式:
$$y = \frac{1}{3}x + \frac{2\pi}{3}$$
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Jwan622
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